一、激光應用場景較多，下游產業鏈龐大
激光（Laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是指原子受激輻射產生的光，是一種能量密度高、方向性和單色性好的相干光輻射。激光產生的原理是原子中的電子吸收能量后從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量以光子的形式放出。
激光設備下游市場規模龐大且復雜，形成了完備的產業鏈。目前，與激光相關的產品和 服務已經遍布全球，形成了豐富和龐大的激光產業。激光的應用領域包括材料加工、信息通訊、數據儲存、醫療美容、科研軍事、儀器傳感、顯示、增材制造等各個細分領域，形成了豐富龐大的產業以及完備的產業鏈。產業鏈上游主要包括光學材料及光學元器件，中游為各種激光器及配套設備，下游以激光應用產品為主，下游應用中滲透到消費電子、高端材料、半導體加工、汽車、船舶、通訊、醫療美容、軍事等眾多領域。
由于下游涉及行業復雜，龍頭注重以并購拓展業務版圖。2018 年德國通快、美國相干、IPG、貳陸等激光龍頭企業營業收入均實現較快增長。由于激光設備涉及的下游較為復雜，為拓展業務藍圖，國外龍頭企業均采用了收并購的方式來進行擴展——通快收購了Amphos公司，強化在超快激光器領域的布局；相干收購了Ondax公司，拓展元件、激光器以及激光系統的產品組合；IPG則收購了 Genesis 公司，向機器人自動化領域進軍。
二、激光器是激光設備的核心部件，光纖激光器優勢明顯
（一）激光器由泵浦源、增益介質、諧振腔三部分構成
激光器是激光設備的核心部件。激光器是激光設備的發光裝置，作為激光設備最關鍵的零部件，該環節技術壁壘較高。激光器主要由泵浦源、增益介質（工作物質）、諧振腔這三部分構成。泵浦源作用是對激光工作物質進行激勵，將激活粒子從基態抽運到高能級；增益介質是指用來實現粒子數反轉并產生光的受激輻射放大作用的物質體系。諧振腔通常由兩塊與激活介質軸線垂直的平面或凹球面反射鏡構成，是光波在其中來回反射從而提供光能反饋的空腔。
以光纖激光器為例，增益光纖固定在兩個光纖光柵之間構成諧振腔，泵源通電產生的泵浦光穿過增益光纖時，增益光纖中的稀土離子會吸收泵浦光，其電子被激勵到較高的激發能級，反轉后的粒子以輻射形成從高能級轉移到基態后從纖芯中輸出激光。
（二）光纖激光器具備能量密度高、加工范圍廣等優點，市場份額持續提升
激光器種類繁多，按照增益介質的不同，激光器可分為光纖激光器、固體激光器、氣體激光器、半導體激光器等。不同種類的激光器由于輸出激光的波長、光束質量、輸出功率等參數不同，應用市場也有所差異。目前市場上的工業激光器的主要性能參數對比如下表所示：
二氧化碳、固體、半導體激光器性能各異，各有優劣。二氧化碳激光器由于具有功率大，能量轉換效率高，輸出光束光學質量好，相干性好，工作穩定等優點，被廣泛應用于加工、通訊、科學研究等領域。但是也存在體積大、結構復雜、維護困難，金屬對10.6μm波長的激光不能夠很好的吸收，不能采用光纖傳輸激光等缺點。固體激光器具有輸出能量大、峰值功率高、結構簡單耐用，價格適宜的優點，在激光切割、定向武器等方面有廣泛的用途，但是熱效應非常明顯，且輸出效率低。半導體激光器體積小、重量輕、運轉可靠、耗電少、效率高，在光纖通信、光電測量、軍事領域得到十分廣泛的應用，但在方向性、單色性和相干性方面較差。
相比之下光纖激光器更具有綜合優勢，被譽為“第三代激光器”。對比上表可以看到，相較于固體、氣體、半導體激光器，光纖激光器具有輸出激光光束質量好、能量密度高、電光效率高、使用方便、可加工材料范圍廣、綜合運行成本低等諸多優勢。因此廣泛應用于雕刻、打標、切割、鉆孔、熔覆、焊接、表面處理、快速成形等材料加工領域，被譽為“第三代激光器”。近十年來，光纖激光器市場份額持續增長。其在全部工業激光器中的占比，從2009年的13.7%增長至2018年的 51.5%，相較于其他激光器處于明顯的地位。
三、高功率激光加工將驅動工業激光器市場繼續增長
全球激光器市場規模較大，且呈現穩步上升趨勢。Strategies Unlimited 發布的數據顯示，2018年全球激光器市場規模達約為137.5億美元，同比增長5.8%，近十年復合增速達11.1%。而隨著飛機、汽車工業向復合材料的轉變，高功率激光器滲透率的持續提升，我們預計2019年全球激光器市場銷售額繼續以6.2%的速度增長，市場規模將達到146 億美元。
從激光器銷售占比看，材料加工占據激光應用市場的主要地位。根據Laser Focus World 的數據顯示，2018年材料加工等繼續保持全球激光器應用市場收入占比的細分項，收入規模達61.6億美元，占比為44.5%，較2017年同期增長3.2個百分點。通信與光儲存是第二大市場，規模為38.2億美元，占比為27.8%；科研與軍事、醫療與美容、儀表與傳感器、娛樂與打印市場占有率分別為9.3%、7.5%、7.4%以及 3.2%。
具體來看，高功率激光加工（切割、焊接）是目前的主要應用場景。從細分角度來看，材料加工的用途包括切割、金屬焊接、打標、半導體、金屬精加工等多種領域。2017年，切割、焊接應用分別占全球工業激光器材料加工用途的35%與 15%，是目前的主要應用場景，打標應用占15%，半導體占14%，金屬精加工占 8%。
高功率激光加工驅動材料加工市場穩步增長。根據Optech Consulting 的咨詢數據看，2018年全球激光材料加工市場收入為145億美元，2012-2018年的復合增速達 6%。由于高功率激 光材料加工滲透率繼續提升，我們預計2019年全球激光材料加工市場將繼續保持增長趨勢， 收入規模有望達156億美元。
材料加工用的激光器主要為工業激光器，或將繼續受益。2018年全球工業激光器銷售收入為50.6億美元，同比增長4.2%，近十年復合增長率達到17%，增速超過激光器整體平均。在下游激光材料加工市場繼續增長的背景下，我們預計工業激光器仍將保持較快增速。
四、中國激光產業保持快速增長，看好具備核心技術的龍頭
（一）國內激光設備市場收入維持高增速
國內激光設備市場收入保持較快增速。2018年工業、信息、醫學、科研等領域的激光設備總收入達到605億元，同比增長22%；2019年我們預計增速將維持在16%-25%之間，市場規模有望超過750億元。作為后發參與者，中國激光產業整體增速高于全球平均。長期來看，隨著中國經濟結構向先進制造業的升級轉變，我們認為工業用的大功率激光設備需求將長期保持較高景氣度。
國內產業格局呈金字塔分布。從產業分布來看，國內的激光企業主要集中在下游的應用， 整體格局較為分散。
下游應用環節，除大族激光、華工科技兩大行業龍頭外（營收規模分別超過 100、50億元），各細分板塊有較多的參與者。而由于細分板塊的整體市場規模相對較小，大部分的激光企業均在科創板以及新三板掛牌上市。
中游激光器環節，國內生廠商主要是銳科激光、創鑫激光以及杰普特；運控系統中，柏楚電子、維宏股份、奧森迪科占據中低功率激光切割控制系統的90%，高功率激光控制系統市場廠商仍占據絕對優勢。上游元件環節，部分光纖已基本達到廠商水平，泵浦與芯片等核心零部件仍然以進口元件為主。
（二）中低功率激光器國產化基本完成，高功率激光器競爭加劇
中游環節，國外光纖激光器廠商仍占大部分份額，但國產替代是大勢所趨。2018 年管線激光器市場銷售總額超過82億元，其中IPG光子市場占比為50.3%，銳科激光、創鑫激光作為國內龍頭，相較IPG仍有較大差距。
但從趨勢來看，2018年IPG中國區實現收入6.29億美元（約人民幣41.6億元），同比僅增長1.6%；而同期銳科激光、創鑫激光中國大陸地區分別實現收入13.9 億元、6.6億元，增速達 55.8%、20.4%。在國內市場快速增長的背景下，2018 年銳科激光、創鑫激光國內市場份額分別達到17.8%、12.3%，較2017年均有明顯提升。
中、低功率激光器市場景氣度較高，國產替代基本完成。根據光纖激光器的功率不同，可分為低功率（＜100W）、中功率（≤1.5kW）以及高功率（＞1.5kW）激光器。近年以來，低功率光纖激光器出貨量保持快速增長，從2013年的1.3萬臺增長至2018年的11萬臺，國產份額超過98%，預計2019年國產品牌出貨量有望突破12.5萬臺，繼續占據優勢。中功率激光器方面，預計2019年國產出貨量將達到15500 臺以上，增速維持在 25%，將繼續擠壓進口廠商份額。
差異主要在于高功率激光器，市場競爭或將加劇。高功率（＞1.5kW）激光器的國產品牌于2018年實現市場突破，出貨量達到2000臺，占比接近40%，其中超過300臺6kW光纖激光器投放市場。在國內廠商已取得技術突破的背景下，我們預計 2019 年市場空間將進一步打 開，國產化率有望超過 50%。
國產化率的提升將伴隨激光器價格的下移，短期內廠商盈利承壓。以進口的IPG 光纖激光器為例，2016年其光纖激光器國內售價已明顯低于2012年時的售價，以一臺進口的 20W 脈沖激光器為例，從 2012 年的每臺價格約為 9～12 萬元跌至3萬元左右，降幅超過50%。另一方面，當時國內大功率激光器的技術尚未突破，進口價格相對堅挺，跌幅僅在 15%-20%左 右。
隨著國產廠商在高功率激光器領域的突破，2019 年產業價格競爭呈白熱化。以銳科激光為例，在產品價格方面采用被動跟隨戰略，與海外廠商保持一定價差，因此在激烈的競爭中毛 利率出現了一定下滑。
（二）激光元件仍以進口為主，國產化正在路上
上游環節的芯片、光纖、高功率光纖光柵、熱沉等光學器件是生產激光器產品的重要原材料。國內相關產業起步較晚，技術不夠成熟，質量及穩定性難以滿足市場需求，目前仍然主要以進口產品為主（含向國內代理商采購）。根據我們梳理的情況，國內三大激光器生產商的供應商中，除了有凱普林、長光華芯等少數國產企業外，其他基本都是境外公司或其代理商。
國產龍頭強化國內采購比重。但從進口原材料的金額來看，2017年-2019年上半年創鑫激光的進口采購比重從41.6%降至23.7%，杰普特的進口原材料比重從 48.2%降至 29.3%，反映了國產龍頭廠商正強化國內采購比重。
國內光纖制造廠商已達到國外生產商相近的技術水平，光纖正逐步實現進口替代。2019年上半年，創鑫激光脈沖、連續激光器的無源光纖國產化率分別為89.91%、52.54%，杰普特 無源光纖國產化率也達到90%。有源光纖作為增益介質，其難度與作用大于無源光纖，國產化率也在同比提高。芯片（泵浦源）方面，國產芯片已達到可正常使用的水平，但在技術上仍與進口芯片存在一定差距，目前國內的激光器廠商均主要采購Lumentum和貳陸激光的芯片及組件，芯片環節仍有待突破。
綜合來看，中國激光設備市場潛力巨大，國產替代將繼續深化，看好具備核心技術的行業龍頭。在中國制造2025的大戰略背景下，我國傳統工業制造業面臨深度轉型，國內激光設備市場規模將保持較快增速，市場潛力巨大。國內廠商快速發展，激光產業鏈國產替代步伐持續，擠壓國外企業市場占比。下游應用環節，已形成了以大族激光、華工科技行業兩大龍頭為首的市場格局；中游激光器銳科激光、創鑫激光、杰普特三大國內廠商已具備核心競爭力，國產替代正在加速，市場占比持續提升。上游元件環節，在部分環節取得突破性發展，未來需持續關注芯片端的自主可控實現。綜上所述，我們看好下游設備龍頭企業受益于市場景氣度向上， 以及具備核心技術的國產激光器廠商在國產替代趨勢下的業績增長。
